4 marzo, 2024 12:49 pm

Puente vehicular Nichupté: un reto para la ingeniería mexicana

Con el fin de contribuir a la solución de la problemática en infraestructura en Cancún, el gobierno de México identificó cuatro proyectos estratégicos que mejorarán las condiciones de movilidad de la ciudad e impulsarán la economía local y el desarrollo turístico; en su conjunto forman el Programa Integral para el Desarrollo de Proyectos Estratégicos en Cancún. Uno de ellos es el puente vehicular Nichupté, que tendrá una longitud de 8.8 km. En el presente trabajo se detalla el proceso de este proyecto.

Jesús Felipe Verdugo López Ingeniero civil con especialidad en Vías Terrestres, maestría en Infraestructura del Transporte y varios diplomados. Perito en Vías Terrestres. Más de 40 años de trayectoria en  la SCT (SICT), donde es titular de la Subsecretaría de Infraestructura.

En 1970 dio inicio la construcción de Cancún como Centro Integralmente Planeado, en el contexto del fomento al turismo que se instauró como política a finales del decenio de 1960. Para 2020, Cancún concentraba el 49% de la población total del estado de Quintana Roo.

El aeropuerto de Cancún recibió su primer vuelo comercial en 1975. Actualmente, el arribo de pasajeros a este destino turístico lo ha colocado como el segundo aeropuerto en nuestro país, transportando al 18% del total de pasajeros a nivel nacional, de acuerdo con el Anuario Estadístico de la SICT (2022), solo superado por el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México.

En Cancún se ubica el Área Natural Protegida de Manglares de Nichupté, con una superficie de 4,257 ha, compuesta por un sistema lagunar formado por seis áreas: 1) Manglares de Nichupté, 2) Río Inglés, 3) Del Amor, 4) Bojórquez, 5) La Ciega y 6) Nichupté (véase figura 1).

Problemática

El acelerado crecimiento poblacional y vehicular ha provocado que la capacidad de la infraestructura vial con la que cuenta Cancún resulte insuficiente. Ello ha generado diversos problemas, entre los que se encuentran altos niveles de congestionamiento vehicular en vías primarias; reducción en las velocidades de operación, con lo que se incrementan los tiempos de traslado y disminuyen los niveles de servicio. Todo esto trae aparejados problemas de comunicación y conectividad que dificultan el desarrollo de las actividades turísticas, económicas y sociales de la población.

Programa Integral para el Desarrollo de Proyectos Estratégicos

Con objeto de contribuir a la solución de la problemática en infraestructura en Cancún, el Gobierno de México, a través de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes (SICT), identificó cuatro proyectos estratégicos que mejorarán las condiciones de movilidad de la ciudad e impulsarán la economía local y el desarrollo turístico; en su conjunto forman el Programa Integral para el Desarrollo de Proyectos Estratégicos en Cancún (véase figura 2) y representan una inversión total de 8,807 millones de pesos. Estos proyectos son:

  • Avenida Chac Mool, con una inversión de 286 mdp, que conectará la avenida Huayacán y la carretera federal Reforma Agraria-Puerto Juárez. Tiene una longitud de 4.2 km y alojará cuatro carriles de circulación.
  • Distribuidor Aeropuerto Cancún, con una inversión de 385 mdp. Se construyó este distribuidor de 65 m de longitud con una sección transversal de 28.8 m para alojar cuatro carriles de circulación, además de ampliar los radios de curvatura de las gazas para mejorar la capacidad y funcionalidad del entronque. Este proyecto fue inaugurado el 3 de septiembre de 2023.
  • Boulevard Luis Donaldo Colosio, con una inversión de 1,115 mdp, en el cual se rehabilitó la superficie de rodamiento con concreto hidráulico en 13.4 km, para con ello mantener esta importante vía siempre disponible. Este proyecto fue inaugurado el 3 de septiembre de 2023.

Puente vehicular Nichupté, con una inversión total de 7,056 mdp, que se detalla en seguida.

Puente vehicular Nichupté

El puente vehicular Nichupté es una obra que se realiza con recursos públicos del Presupuesto de Egresos de la Federación. Como cualquier otro proyecto de infraestructura, su desarrollo debe pasar por cuatro etapas para lograr su culminación y empezar a brindar los beneficios para los que fue concebido: planeación, licitación, construcción y conservación.

Planeación

En la SICT se ha implementado un mecanismo de desarrollo de proyectos cuyo objetivo es la evaluación e integración de las factibilidades técnicas, económicas, legales, ambientales y sociales, que permiten jerarquizar el inicio de construcción de una obra dentro de una cartera amplia de proyectos de infraestructura vial. De esta forma, uno de los principales retos fue la obtención de estas factibilidades para la construcción del puente Nichupté.

Para la determinación de la factibilidad técnica, se elaboró un anteproyecto sustentado en estudios básicos de ingeniería, que permitieron dimensionar cada uno de los elementos del proyecto, definir las características de los materiales y su cuantificación con suficiente nivel de detalle. Debido a la complejidad de las obras, principalmente en su cimentación, la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas (LOPSRM) autorizó licitar la construcción con este anteproyecto, para permitir a los licitantes elaborar sus ofertas, con el compromiso para el licitante ganador de concluir el proyecto ejecutivo con estudios de detalle ejecutados por él mismo.

Factibilidad económica

En sus inicios, este proyecto se concibió como una asociación público-privada y contemplaba el pago de una cuota para el uso de la vía. Sin embargo, en busca de privilegiar las obras libres de peaje, la presente administración autorizó la ejecución del puente Nichupté con recursos públicos a través del Presupuesto de Egresos de la Federación.

Para contar con la factibilidad económica se tomaron en cuenta los mismos estudios de tránsito y demanda que fueron utilizados para la propuesta APP. Se elaboró el análisis costo-beneficio (ACB) considerando dos y cuatro carriles para conocer la rentabilidad del proyecto; con este ACB se realizó la solicitud de registro en la Unidad de Inversiones de la Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP) y se obtuvieron indicadores que mostraron la rentabilidad económica y social del proyecto.

Factibilidad legal

La factibilidad legal corresponde a la liberación del derecho de vía. En este proyecto se requirió un área total superior a los 100,000 m2, la mayor parte de la cual es propiedad pública, por lo que se suscribió un convenio marco de colaboración de acciones con el Gobierno del Estado y el municipio, mediante el cual se acordó que las autoridades locales proporcionarían los inmuebles necesarios para la ejecución del puente.

Factibilidad ambiental

Para la ejecución del puente Nichupté, es necesario contar con permisos ambientales, como la Manifestación de Impacto Ambiental (MIA) y el cambio de uso de suelo. La obtención de estos permisos representó uno de los mayores retos durante la planeación de este proyecto.

La SICT presentó ante Semarnat la MIA, que fue aprobada con condicionantes y medidas de mitigación que deberán ser cumplidas durante la construcción del puente. Entre estas condicionantes se encuentra la presentación de 10 programas ambientales y subprogramas en 353 ha a cambio de las 18 ha impactadas directamente por la obra, así como la integración de un Comité de Vigilancia Ambiental conformado por autoridades ambientales, estatales y municipales.

El programa de restauración ambiental en el puente Nichupté es el más grande que haya ejecutado la SICT hasta el momento.

Factibilidad social

La aceptación social del proyecto fue otro de los grandes desafíos que se enfrentaron, debido a que era preciso alinear ideas e intereses de los distintos grupos que convergen en este proyecto.

Se identificaron los principales grupos de interés: empresarios hoteleros e inmobiliarios, organizaciones gubernamentales ambientalistas y sociedad en general; se llevaron a cabo reuniones de trabajo con cada uno de ellos para dar a conocer el proyecto, explicar los procedimientos constructivos y los beneficios que traería consigo.

Licitación

El puente Nichupté se licitó de acuerdo con lo establecido en la LOPSRM. Se realizó una licitación pública nacional multianual para la ejecución de la obra con un anteproyecto de esta. El procedimiento incluyó la elaboración de estudios y el proyecto ejecutivo; la contratación se realizó con un esquema de contratación mixto, dado que la cimentación se contempla con precios unitarios, y el resto de la obra con precios alzados.

En lo que respecta a los servicios relacionados con esta obra, también se llevaron a cabo procedimientos de contratación mediante licitación pública de servicios para la supervisión de la obra, medidas de mitigación ambiental y seguimiento, así como para la gerencia de proyecto.

Una vez integradas las factibilidades técnica, económica, legal, ambiental y social, ya se está en posibilidades de iniciar con la etapa de construcción.

Etapa de construcción

El puente Nichupté consiste en la construcción de dos entronques –Colosio y Kukulkán– para acceder al puente; el puente tiene una longitud de desarrollo de 8.8 km con una sección transversal de 14.9 m para alojar tres carriles de circulación, uno por cada sentido de circulación y otro que será reversible en función de la demanda de tránsito.

Durante el proceso de construcción se han definido tres zonas de trabajo: terrestre, manglar y lagunar; en las tres hay ciertas similitudes para la ejecución de los trabajos, pero son sus particularidades las que hacen de esta obra un reto.

La cimentación profunda del puente es a base de pilastras. Se inicia con la localización topográfica y perforación, para realizar las pruebas de laboratorio con recuperación de muestras. En todos los apoyos se realiza verificación estratigráfica, con objeto de identificar la existencia o no de karsticidad.

Una vez concluida la perforación, se introduce el sonar y se analizan frecuencias cada medio metro para determinar la presencia de karsticidad.

Cuando no se localizan zonas de karsticidad, se continúa con el proceso tradicional de armado del pilastrón, izaje, colocación y colado. En caso contrario, con los resultados de los estudios, se indica la colocación y profundidad de un casquillo metálico que encamisa el acero de refuerzo de la pila con lámina de calibre 12. Cuando la longitud de encamisado es mayor que 10 m, debe profundizarse la perforación para compensar la pérdida de fricción por el encamisado. Una vez que se tiene encamisado el armado de acero, se continúa con el proceso de izaje para introducirlo en la perforación (véase figura 3).

El objeto de este procedimiento es mitigar la pérdida de concreto y asegurar la continuidad del colado de los pilastrones. Este proceso de cimentación profunda se realiza en todas las zonas del puente.

El entronque Colosio, con una longitud de desarrollo de 2.1 km, se construye a base de pilas con losa maciza. Contempla 192 pilas, y una vez que se cuenta con las pilastras coladas, se procede a la excavación para zapatas, se realiza el descabezado correspondiente y se efectúan las pruebas de integridad y cross hole al elemento para asegurar su continuidad estructural. Se continúa con la construcción de la zapata –se tiene un total de 38–, colado de plantilla, armado de acero de refuerzo, cimbrado y colado. Después de la zapata, se construyen las 53 columnas octagonales, para proseguir con la construcción de los capiteles; concluidos estos, se inicia la colocación de andamiaje para el armado y colado de la losa, que es una losa maciza con acero de refuerzo postensado.

Después del entronque Colosio empieza la zona terrestre, que consiste en un viaducto elevado de 1.4 km de longitud. En cuanto al procedimiento constructivo, para las columnas y capiteles se realizan las mismas actividades que en el entronque; después de los capiteles se hace el montaje de cabezales. Se utilizan 296 trabes AASHTO tipo VI; la losa de concreto hidráulico tiene un espesor de 25 centímetros.

En la zona del manglar, el viaducto tiene una longitud de 700 m. Puesto que se desarrolla dentro de un área natural protegida y esta debía recibir el menor impacto posible, se optó por utilizar el método constructivo top down, que consiste en una plataforma móvil adosada en la superestructura para perforar y construir las pilastras desde la parte superior, sin afectar al manglar –salvo en la zona de perforación–, para después montar el resto de los elementos de la superestructura.

En la zona lagunar la obra tiene una longitud de 6.7 km; los trabajos de subestructura y superestructura se realizan con el apoyo de pontones para transportar materiales, equipo y maquinaria y proporcionar una plataforma de trabajo estable (véase figura 4).

En lo que respecta a la construcción de las pilastras, se coloca un ademe metálico recuperable que se hinca en la superficie lagunar a una profundidad de entre 50 cm y 3 m. Con este ademe se inicia la excavación para la pilastra de 1.20 m de diámetro; una vez que se concluye la excavación, se realizan los estudios para detectar la presencia de karsticidad y se coloca un espiroducto de una longitud aproximada de 6 m. Con el espiroducto colocado, se realiza el izaje del acero habilitado y el colado del elemento, y se hacen los análisis de continuidad e integridad de las pilastras.

Durante la elaboración de los estudios básicos para el anteproyecto, se consideró la ejecución de 16 sondeos a una distancia promedio de 500 m. Debido a la presencia de karsticidad, las bases del concurso estipularon efectuar sondeos en cada apoyo. En uno se realizan análisis de laboratorio para comprobar las propiedades mecánicas del suelo de desplante y verificaciones estratigráficas, y en los siguientes dos se realizan solamente verificaciones estratigráficas. Además, se complementan con estudios geofísicos.

La ejecución de estos trabajos hizo posible identificar una “anomalía” en los resultados de los estudios de resistividad eléctrica entre los apoyos 69 y 71. Mediante la realización de sondeos directos y estudios de sonar, se caracterizó esta anomalía como una oquedad de 67 m de diámetro localizada bajo el apoyo 70 (véase figura 5).

Lo anterior obligó a tomar la única decisión posible: evitar a toda costa el desplante de la estructura en esta zona. La propuesta de solución de la superestructura es a base de un arco metálico de 103 m de longitud apoyado en cuatro macizos de concreto. Cada macizo descansa sobre seis pilastrones de cimentación de 1.2 m de diámetro, desplantados entre 26 y 30 m por debajo del terreno natural. Mediante esta solución, se desplanta la cimentación del arco a 17.5 m y 18.5 m de las paredes de la oquedad, lo cual, según dictamen de un especialista, no compromete la estabilidad de esta.

Conservación

Una vez concluido y puesto en operación el puente vehicular Nichupté habrá que hacer frente al reto de su conservación. Como se prevé en el artículo 68 de la LOPSRM, se realizará un manual de operación y mantenimiento, que está considerado en las especificaciones particulares de la obra.  A fin de asegurar los recursos necesarios para su mantenimiento y que estos estén a cargo del gobierno federal, se tiene planeado realizar el registro del puente Nichupté ante la SHCP para que la asignación de recursos se garantice anualmente y sea incluido dentro del Programa Nacional de Conservación.

Conclusión

El puente vehicular Nichupté ha representado un desafío desde su planeación hasta su proceso de ejecución. En este proyecto se implementa una tecnología innovadora que permite reducir considerablemente el impacto ambiental en una zona natural protegida. Esta infraestructura permitirá mejorar la movilidad de Cancún

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